2020-08-11 08:00 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務
8月10日
中國科學院大學將編號為001的錄取通知書
送達2020級本科新生手中
與錄取通知書同時送出的
還有一份神秘禮物
一張黑膠光碟
收錄了一組來自宇宙深處的聲音
這些穿越浩茫宇宙的聲音
是由國科大師生通過中國天眼
捕獲的以脈衝星為主的射電信號
包括15顆脈衝星
其中13顆脈衝星信號
通過這封錄取通知書
首次向全世界發布
它們曾是來自FAST接收機的數字與列表
經過強度轉換與小幅度的調整後
以音頻的形式直觀、原始地呈現
為了更直觀解讀這組來自宇宙深處的波頻
國科大在讀本科生和研究生
特意將音頻製作成了這條視頻
送給每一個熱愛科學的你
「或許你會覺得意猶未盡,又或許會有點枯燥。但當我們在聆聽這段音聲時,隨之而來的更有仿佛回到那年初入國科大校園,親手翻開那一本本厚重而又深刻的教材時的欣喜與懷念。這段音聲,會與你即將面對的本科學習一樣,乍看上去深奧而晦澀,其中卻蘊含了精心安排的理性之美,等待著你發現並理解它的魅力!」
——來自製作團隊的國科大本科畢業生
脈衝星是宇宙中快速旋轉的緻密天體——中子星,其密度可以高達每立方釐米1億噸,半徑僅10-15公裡,自轉周期為若干毫秒到數十秒,並發射出周期與之相當的可為射電望遠鏡所捕獲的脈衝信號。這樣特殊的性質使得脈衝星成為天然的極端條件實驗室,為我們提供了在恆星演化、雙星和多星運動規律、相對論效應等諸多方面提供了高精度的觀測條件。在未來,脈衝星授時和導航或將服務於我們的生活。
它們是來自星辰間的樂隊
● 背景-Baseline基線
FAST觀測球狀星團M92時接收到來自天空的功率變化,包括了射電波段的噪聲和宇宙背景的聲音。
●1.M14A毫秒脈衝雙星(新發布)
FAST在球狀星團M14中找到的毫秒脈衝雙星(是一「黑寡婦」(black widow) 系統,伴星質量小於太陽質量的3%),是M14中發現的第一顆脈衝星。脈衝星自轉周期1.98毫秒,是為數不多的自轉周期短於2毫秒的脈衝星。其波形在本音聲中首次向公眾發布,以原始頻率及周期拉長到1000毫秒兩種形式展現。
● 2. GPPS001脈衝星(新發布)
● 3. GPPS003脈衝星(新發布)
FAST的GPPS(Galaxy Plane Pulsar Survey)項目找到的新脈衝星。其波形在本音聲中首次向公眾發布。
●4. M13F毫秒脈衝雙星
FAST在球狀星團M13中找到的一顆毫秒脈衝雙星信號,為能清晰分辨信號,在音聲中展示的信號周期為真實周期的100倍。科學內容對應的文章由國科大在讀研究生王琳一作發表。
●5. M92A毫秒脈衝雙星(具有掩食現象)
FAST在球狀星團M92中找到的具有掩食現象的毫秒脈衝雙星(為一「紅背」(redback) 蜘蛛系統),是M92中發現的第一顆脈衝星。脈衝星真實自轉周期3.16毫秒,在音聲中展示的信號周期為250毫秒。相關成果由國科大畢業生潘之辰一作發表(Pan et al. (2020)),並被美國天文學會評為2020年4月17日的亮點研究。
●6. NGC6517E毫秒脈衝星(新發布)
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FAST在球狀星團NGC6517中找到的毫秒脈衝星,尚在研究中。該脈衝星信號微弱,藉助於FAST的高靈敏度才得以發現。其波形在本音聲中首次向公眾發布。
●7. 19C63毫秒脈衝星(新發布)
●8. J1810-0615毫秒脈衝星(新發布)
FAST漂移掃描巡天用19波束接收機找到的毫秒脈衝星,為能清晰分辨,在音頻中展示的信號周期為真實周期的100倍。其波形在本音頻中首次向公眾發布。
●9. C29脈衝星
(新發布)
●10. C32脈衝星
(新發布)
●11. C36脈衝星
(新發布)
●12. C40脈衝星
(新發布)
●13. C42脈衝星
(新發布)
●14. C57脈衝星
(新發布)
●15. C59脈衝星(新發布)
FAST漂移掃描巡天用超寬帶接收機找到的若干個脈衝星。其波形在本音聲中首次向公眾發布。
C29脈衝星
C32脈衝星
C36脈衝星
C40脈衝星
C42脈衝星
C57脈衝星
C59脈衝星
捕獲這些美妙聲音的「幕後英雄」
是當今世界上最大最靈敏的單天線射電望遠鏡
中國天眼FAST於2011年開工建設
2016竣工2017年開光並開展早期科學觀測
2020年通過國家驗證收並正式運行
FAST已發現132顆脈衝星
並在譜線、FRB等研究領域獲成果
隨著觀測的繼續展開
FAST將為我們揭示更多的宇宙奧秘
相較於世界上其他射電望遠鏡
FAST優勢在哪裡
FAST的科學目標是什麼
在FAST建設過程中經歷了哪些趣事
中國下一代天文大科學裝置有哪些值得期待
四位來自FAST科研團隊的科學家
有話說
脈衝星有何特殊之處?
當前FAST中脈衝星的研究前沿有哪些?
希望同學們
在聆聽這份來自宇宙「深處」聲音之餘
也聽懂來自一線天文科研工作者的囑託和期待
這一次我們把中國天眼最好的數據、最新的發現,做成了聲音和視頻,放在錄取通知書裡,寄託給新生。也希望像完成南仁東老師的遺願:最好的天文設備實際上是修給下一代的天文學家,修給現在在讀和將要入學的年輕人。
「科學是一門手藝活。」最好的望遠鏡是需要最為細緻的、能夠掌握最先進工藝的科學家,這個責任就放在你們肩上。
——李菂
國科大教授、博士生導師
中科院國家天文臺研究員
FAST首席科學家
很多卡脖子的技術都是缺乏積累。希望同學們能夠長期積累,從始至終做好自己負責的每一件事。
——姜鵬
國科大博士生導師
中科院國家天文臺研究員
FAST業務副主任、總工程師
國科大有很多好的老師和實驗條件,希望同學們在學習的過程中參與進來,學好基本知識,做有情懷、有擔當的奮鬥者。
——彭勃
國科大博士生導師
中科院國家天文臺研究員
FAST副主任
脈衝星的科學實在是「太好玩」,脈衝星科學研究是具有前沿性、科學性的,一起來玩!就像遠海滑水,非常美妙。能夠看到新的東西,幸福感是很強的。希望國科大的學生利用好這個平臺,歡迎大家來!
——韓金林
國科大教授、博士生導師
中科院國家天文臺研究員
緻密天體和瀰漫介質研究團組首席科學家
橫屏查看波形-脈衝星對應
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觀微之光,可明遠方
特別鳴謝/中國科學院國家天文臺
文字/脫暢 紀燦雄等
圖片/紀燦雄
美編/高塬
原標題:《脈衝星射電信號!來自宇宙的星辰樂隊》
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